MÁV Zrt. Távközlő mesteri tanfolyam

1. MÁV Zrt. Távközlő mesteri tanfolyam Adatátviteli hálózatok és berendezések www.vasutaskepzes.hu

2. Képzési cél: • A hallgatók ismerjék meg az adatkommunikáció alapjait, a felhasznált berendezéscsoportokat, a MÁV Intranet hálózat műszaki üzemeltetését. www.vasutaskepzes.hu

3. Hálózati alapismeretek • Ismerkedés a hálózatokkal • A hálózatkezelés alapjai • Hálózati átviteli közegek • Kábelek tesztelése • Lan-Wan kábelezés www.vasutaskepzes.hu

4. Ismerkedés a hálózatokkal • Csatlakozás az internethez • A csatlakozás követelményei: • Fizikai kapcsolat • Logikai kapcsolat • Az adatokat értelmezni és megjeleníteni tudó alkalmazások www.vasutaskepzes.hu

5. Ismerkedés a hálózatokkal • Számítógépes alapismeretek • A számítógép csak akkor alkalmas az internetes tartalomhoz hasonló információk elérésére, ha előzetesen tökéletesen működik. • Alkalmazáshibák esetén döntő körülmény, hogy maga a számítógép hibátlanul működik-e! • Sok hálózati készülék maga is speciális rendeltetésű célszámítógép, az általános célú PC-k alkatrészei közül is sok megtalálható bennük. www.vasutaskepzes.hu

6. Ismerkedés a hálózatokkal A képen, hol használhatnak hálózatot? www.vasutaskepzes.hu

7. Ismerkedés a hálózatokkal www.vasutaskepzes.hu

8. Ismerkedés a hálózatokkal • Számítógép részegységei: • Nyomtatott áramkör (NYÁK) • Optikai-meghajtó • Központi feldolgozóegység (CPU) • Hajlékonylemezes meghajtó • Merevlemez-meghajtó • Mikroprocesszor. • Alaplap • Buszrendszer • Véletlen hozzáférésű memória (RAM) • Csak olvasható memória (ROM) • Rendszeregység • Bővítő hely • Tápegység www.vasutaskepzes.hu

9. Ismerkedés a hálózatokkal • Hálózati kártya • A hálózati kártya (más néven LAN adapter) hálózati kommunikációs képességekkel ruházza fel a PC-t. • A hálózati kártya soros kapcsolaton keresztül kommunikál a hálózattal, a számítógéppel pedig annak belső buszán keresztül. • A hálózati kártya kiválasztásakor a következő szempontokra kell figyelemmel lenni: • A protokollokra – Ethernet, Token Ring vagy FDDI • Az átviteli közeg típusára – csavart érpár, koaxiális, vezeték nélküli vagy száloptikai kábel • A rendszerbusz típusára – PCI vagy ISA www.vasutaskepzes.hu

10. Ismerkedés a hálózatokkal • A hálózati kártya üzembe helyezése • Hálózati kártya üzembe helyezése a következő esetekben szükséges: • Hálózati kártya beszerelése egy hálózati kártya nélküli PC-be • Hibás vagy sérült hálózati kártya kicserélése • 10 Mbit/s-os hálózati kártya cseréje 10/100/1000 Mbit/s sebességűre • Más típusú (például vezeték nélkül) hálózati kártyára való áttérés • Második (más néven tartalék) hálózati kártya beszerelése, biztonsági célokra • A hálózati kártya vagy a modem üzembe helyezéséhez a következő feltételeknek kell teljesülniük: • Ismerni kell az adapter átkötőinek és plug-and-play szoftverének konfigurálását • Rendelkezésre kell állniuk a diagnosztikai eszközöknek • Képesnek kell lenni a hardveres előforrások ütközéseinek feloldására www.vasutaskepzes.hu

11. TCP/IP • A TCP/IP ismertetése és konfigurálása • A TCP/IP több protokollból (szabályzatból) álló szabályzatkészlet, amelyeket azzal a céllal alakítottak ki, hogy a hálózatok megoszthassák egymással a hálózaton található erőforrásokat. A munkaállomásokon az operációs rendszer eszközeivel kell konfigurálni a TCP/IP protokollt. www.vasutaskepzes.hu

12. TCP/IP • A TCP/IP konfigurálása www.vasutaskepzes.hu

13. TCP/IP • A TCP/IP ellenőrzése, PING parancs • A Ping egy egyszerű program, amellyel ellenőrizni lehet egy adott IP-cím meglétét és elérhetőségét. www.vasutaskepzes.hu

14. TCP/IP • Hálózati kapcsolat ellenőrzésére szolgáló eszközök www.vasutaskepzes.hu

15. Ismerkedés a hálózatokkal A hálózati kapcsolat problémáinak elhárítása • A probléma meghatározása • A tények összegyűjtése • A lehetőségek számbavétele • Akcióterv készítése • A terv kivitelezése • Az eredmények megfigyelése • Az eredmények dokumentálása • A probléma (újra)előidézése és megoldása www.vasutaskepzes.hu

16. Hálózati matematika • A számítógépek csak kétállapotú (bináris) formátumban levő adatokat képesek megérteni és használni. Az 1-esekkel és a 0-kkal a számítógép egy-egy elektronikus összetevőjének két lehetséges állapotát jelöljük. • A számítógépeken a leggyakrabban az ASCII (American StandardCodeforInformationInterchange) kódot használják az alfanumerikus adatok leképezésére. Az ASCII kettes számrendszerű számjegyeket feleltet meg a billentyűzettel beírt szimbólumoknak. • A bináris számokat hexadecimális számokra válthatjuk át. Így a hosszú bináris számok átalakíthatók néhány hexadecimális karakterré. www.vasutaskepzes.hu

17. Hálózati matematika www.vasutaskepzes.hu

18. Hálózati matematika • A 2-es számrendszer www.vasutaskepzes.hu

19. Hálózati matematika • Pontozott decimális jelölés • A harminckét bites kettes számrendszerű számok négyoktettes, pontokkal elválasztott decimális leírása www.vasutaskepzes.hu

20. Hálózati matematika • Hexadecimális számrendszer • A hexadecimális, más néven tizenhatos számrendszer széles körben használatos a bináris számok olvashatóbb formában történő leírására. • A hexadecimális rendszer, akárcsak a bináris és a decimális, számjegyeken, hatványokon és helyi értékeken alapul. A hexadecimális számrendszerben számjegyként a 0-tól a 9-ig terjedő számjegyeket és az A-tól az F-ig terjedő betűket használjuk. www.vasutaskepzes.hu

21. Hálózati matematika • A számítógépekhez rendelt IP-cím egy 32 bites IP-azonosító, amelynek bal oldali bitjei egy hálózatot jelölnek. Attól függ, hogy hány bit jelöli a hálózatot, hogy melyik osztályba tartozik a cím. A 32 bites IP-cím fennmaradó bitjei a hálózat egy konkrét számítógépét jelölik. A számítógépeket ebből a szempontból állomásnak nevezzük. A számítógép IP-címe a hálózati címrészből és az állomás címrészből áll. www.vasutaskepzes.hu

22. A hálózatkezelés fogalmai • Igények: • Hogyan lehet elkerülni a berendezések és az erőforrások megkettőződését • Hogyan lehet hatékonyan kommunikálni • Hogyan lehet hálózatot létesíteni és kezelni • A vállalatok felismerték, hogy számítógép-hálózatokkal növelhető lenne a hatékonyság, és pénzt lehetne megtakarítani. Így egyre több hálózatot hoztak létre és bővítettek, szinte olyan gyorsan, mint ahogyan az új technológiák és termékek megjelentek. www.vasutaskepzes.hu

23. Hálózat történet • Az 1960-as és 1990-es évek között az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma katonai és tudományos célokra nagy és megbízható nagytávolságú hálózatokat (WAN-okat) fejlesztett ki. Ezek technológiája különbözött a BBS-eken használt pont-pont kommunikációtól. Módot adott több számítógép különböző elérési úton keresztül történő összekapcsolására. Ez esetben maga a hálózat dönti el, hogy hogyan továbbítsa az adatokat az egyik számítógépről a másikra. Ugyanaz az összeköttetés alkalmas több számítógép egyidejű elérésére. Végül a Védelmi Minisztérium által kifejlesztett WAN-ból alakult ki az internet. www.vasutaskepzes.hu

24. Hálózati készülékek • Hálózati készülékek / Végfelhasználói készülékek www.vasutaskepzes.hu

25. Hálózati készülékek • Hálózati készülékek (1.) • Ismétlő : a jelek újragenerálására használt hálózati készülék. Az ismétlő újragenerálja az átvitel közbeni csillapítás miatt eltorzult analóg vagy digitális jeleket. Az ismétlő – a forgalomirányítótól eltérően – nem végez intelligens forgalomirányítást. • A hub összefogja a hálózati kapcsolatokat. A hub a készülékek egy csoportját egyetlen készülékként láttatja a hálózat számára. Ez passzívan megy végbe, anélkül, hogy bármilyen hatással volna az adatátvitelre. Az aktív hubok az állomások összefogásán kívül a jeleket is újragenerálják. • A híd átalakítja a hálózati adatformátumokat, és alapszintű adatátvitel-kezelést végeznek. A híd a LAN-ok között teremt kapcsolatot. Ellenőrzi is az adatokat, hogy megállapítsa, át kell-e haladniuk a hídon. Így hatékonyabbá válnak a hálózat különböző részei. www.vasutaskepzes.hu

26. Hálózati készülékek • Hálózati készülékek (2.) • A munkacsoportos kapcsoló intelligensebb adatátvitel-kezelést biztosít. Meg tudja állapítani, hogy a LAN-on kell-e maradniuk az adatoknak, és csak arra a kapcsolatra továbbítja őket, amelyikre kell. A híd és a kapcsoló abban is különbözik, hogy a kapcsoló nem alakítja át az adatátviteli formátumot. • A forgalomirányító minden eddig felsorolt képességgel rendelkezik. Újra tudja generálni a jeleket, összefog több kapcsolatot, átalakítja az adatátviteli formátumokat és kezeli az adatátvitelt. Ezenkívül WAN-hoz tud kapcsolódni, aminek köszönhetően egymástól nagy távolságra lévő LAN-ok összekapcsolására is alkalmas. Ezt a fajta kapcsolatot egyetlen másik készülék sem képes biztosítani. www.vasutaskepzes.hu

27. A hálózati topológia • A hálózati topológia a hálózat struktúráját adja meg. • A topológia egyik összetevője a fizikai topológia, amely a vezeték vagy az átviteli közeg tényleges elrendezése. • A másik része a logikai topológia, amely azt határozza meg, hogy hogyan érik el az állomások az átviteli közeget adatküldés végett. www.vasutaskepzes.hu

28. A hálózati topológia Fizikai topológia www.vasutaskepzes.hu

29. A hálózati topológia Logikai topológia www.vasutaskepzes.hu

30. A hálózati topológia • Fizikai topológiák: • A busz topológiában egyetlen, mindkét végén lezárt gerinckábelt használnak. Minden állomás közvetlenül ehhez a gerinchez kapcsolódik. • A gyűrű topológiában minden állomás a következőhöz csatlakozik, az utolsó pedig az elsőhöz. Ezzel a kábel fizikailag gyűrűt formál. • A csillag topológiában minden kábel egy centrális ponthoz csatlakozik. • A kibővített csillag topológiában az egyes csillagok a hubok vagy a kapcsolók összekapcsolásával vannak összekötve. Ezzel a topológiával kiterjeszthető a hálózat hatóköre és a lefedettség mértéke. • A hierarchikus topológia hasonlít a kibővített csillagra. Ebben azonban nem a hubok vagy a kapcsolók vannak összekötve, hanem a rendszer egy számítógéphez csatlakozik, amely vezérli a topológián belül zajló forgalmat. www.vasutaskepzes.hu

31. A hálózati topológia • Fizikai topológiák: • A háló topológiát akkor szokás alkalmazni, ha a lehető legnagyobb mértékű védelmet kell elérni az esetleges szolgáltatáskimaradással szemben. Például az atomerőművek hálózatos vezérlőrendszerében alkalmazható háló topológia. Amint az ábrán is látható, minden állomás saját kapcsolattal rendelkezik az összes többi állomáshoz. Az internet ugyan minden helyet több útvonallal tud elérni, mégsem felel meg a teljes háló topológiának. www.vasutaskepzes.hu

32. A hálózati topológia • A hálózat logikai topológiája azt határozza meg, hogy hogyan kommunikálnak egymással az állomások. A két legelterjedtebb logikai topológia a szórásos és a vezérjeles topológia. • A szórásos topológia esetében az állomások minden adatot elküldenek minden, a hálózati közeghez csatlakozó állomásnak. Az állomásoknak semmilyen sorrendet sem kell betartaniuk a hálózat használatában. Így működnek az Ethernet hálózatok • A vezérjeles topológiában sorban minden állomás megkap egy elektronikus vezérjelet. Amikor egy állomás megkapja a vezérjelet, megkapja a jogot arra, hogy adatokat küldjön a hálózatban. Ha az állomás nem akar adatokat küldeni, átadja a vezérjelet a következő állomásnak, a folyamat pedig megismétlődik. A vezérjeles topológiájú hálózatra példa a Token Ring . www.vasutaskepzes.hu

33. Hálózati protokollok • A protokoll a hálózati készülékek közötti kommunikáció egy bizonyos aspektusára vonatkozó szabályok és konvenciók formális leírása. A protokollok határozzák meg az adatkommunikáció formátumát, időzítését, sorrendbe állítását és hibakezelését. • A protokollok vezérlik az adatkommunikáció minden aspektusát: • A hálózat fizikai felépítését • A számítógépek csatlakoztatását a hálózathoz • Az átvitelre szánt adatok formátumát • Az adatok küldését • A hibák kezelését www.vasutaskepzes.hu

34. Hálózati protokollok www.vasutaskepzes.hu

35. LAN • LAN • Földrajzilag korlátozott területen működik • Nagy sávszélességű, közös hozzáférésű átviteli közeg • Intézményi tulajdonban van • Nonstop hozzáférés a helyi szolgáltatásokhoz • Fizikailag közeli eszközöket köt össze • A LAN-ok a következő összetevőkből állnak: • Számítógépek • Hálózati kártyák • Perifériás készülékek • Hálózati átviteli közeg • Hálózati készülékek www.vasutaskepzes.hu

36. LAN www.vasutaskepzes.hu

37. LAN www.vasutaskepzes.hu

38. MAN – Nagyvárosi hálózat • A MAN olyan hálózat, amely egy nagyvárosnyi méretű területet fog át, például összekapcsolja a belvárost a külvárosokkal. A MAN általában legalább két, azonos földrajzi területen található LAN-ból áll. Például a több fiókirodát működtető bankok működtethetnek MAN-t. Általában szolgáltatót használnak arra, hogy magántulajdonú kommunikációs vonal vagy optikai szolgáltatás segítségével összekössék a két vagy több LAN helyet. A nyilvános területen át történő jelküldésre képes vezeték nélküli hídtechnológiák is alkalmasak MAN kialakítására. www.vasutaskepzes.hu

39. Tároló hálózatok (SAN-ok) • Tároló hálózatok (SAN-ok) • A (SAN) dedikált, nagyteljesítményű hálózat, amely a kiszolgálók és a tároló-erőforrások közötti adatmozgatásra szolgál. Abból fakadóan, hogy a SAN külön, dedikált hálózat, kiküszöböli, hogy bármilyen forgalmi ütközés keletkezzen az ügyfelek és a kiszolgálók között. • Jellemzői: • Nagy teljesítmény • Rendelkezésre állás • Skálázhatóság www.vasutaskepzes.hu

40. WAN – Nagytávolságú hálózat • A WAN-ok összekötik a LAN-okat, biztosítva ezzel a távoli számítógépek és fájlkiszolgálók elérhetőségét. • Jellemzői: • Nagy földrajzi terület • Hozzáférés, lassabb soros interfészen keresztül is • Folyamatos vagy időszakos hozzáférés biztosítása • Nagy távolságú eszközök összekapcsolása • WAN technológiák: • Modemek , Integrált szolgáltatású digitális hálózat (ISDN) • Digitális előfizetői vonal (DSL, Digital Subscriber Line) ;Frame Relay • T1, E1, T3 és E3 ; SONET vagy SDH www.vasutaskepzes.hu

41. VPN – Virtuális magánhálózat • VPN – Virtuális magánhálózat • A virtuális magánhálózat (VPN) olyan magánhálózat, amely nyilvános infrastruktúrán belül jön létre. A VPN például arra alkalmas, hogy a távdolgozó távolról hozzáférjen a vállalatközpont hálózatához. Az interneten keresztül biztonságos alagút építhető ki a távdolgozó számítógépe és a vállalat központjában működő VPN forgalomirányító között. • Fő típusai: • Hozzáférési • Intranetes • Extranetes www.vasutaskepzes.hu

42. VPN – Virtuális magánhálózat • A hozzáférési VPN-ekmegosztott infrastruktúrán keresztül biztosítanak távoli hozzáférést az utazó, illetve a kisvállalati és otthoni felhasználóknak egy intranethez vagy egy extranethez. A hozzáférési VPN-ek analóg, telefonos, ISDN, DSL, mobil IP és kábeles technológiákkal teremtenek biztonságos kapcsolatot az utazó felhasználókkal, a távmunkásokkal és a fiókirodákkal. • Az intranetes VPN-ekmegosztott infrastruktúrán keresztül, dedikált kapcsolattal kötnek össze regionális és távoli telephelyeket egy belső hálózattal. Az intranetes VPN-ek abban különböznek az extranetes VPN-ektől, hogy csak az adott vállalat alkalmazottainak biztosítanak hozzáférést. www.vasutaskepzes.hu

43. VPN – Virtuális magánhálózat • Az extranetes VPN-ek megosztott infrastruktúrán keresztül, dedikált kapcsolattal kötik össze az üzleti partnereket egy belső hálózattal. Az extranetes VPN-ek abban különböznek az intranetes VPN-ektől, hogy csak a vállalaton kívüli felhasználóknak biztosítanak hozzáférést. www.vasutaskepzes.hu

44. Az intranetek és az extranetek • A LAN-ok egyik gyakori konfigurációja az intranet. Az intranetes webkiszolgálók abban különböznek a nyilvános webkiszolgálóktól, hogy kívülállók csak a szükséges engedélyek és jelszavak birtokában férhetnek hozzá a szervezet intranetjéhez. Az intranetek hozzáférhetővé teszik az arra felhatalmazott felhasználók számára a szervezet belső LAN-ját. • Extranetnek az intraneten alapuló szolgáltatások , amelyek biztonságos hozzáférést nyújtanak a külső felhasználóknak és vállalatoknak. Az extranet két vagy több intranet stratégiai kiterjesztése, amely biztonságos kommunikációt tesz lehetővé a részt vevő vállalatok és intranetjeik között www.vasutaskepzes.hu

45. Sávszélesség • Sávszélességnek azt az információmennyiséget nevezzük, amely egy adott időtartam alatt át tud haladni egy hálózati kapcsolaton. • A sávszélességet korlátozzák a fizika törvényei és a technológia • A sávszélesség nincs ingyen • A sávszélesség igény gyorsan nő • A sávszélesség a hálózatok teljesítményének meghatározó eleme www.vasutaskepzes.hu

46. Sávszélesség • A digitális rendszerekben bit per másodpercben (bit/s) mérjük a sávszélességet. A sávszélesség olyan mérőszám, amely megmutatja, hogy adott idő alatt hány bitnyi információ juttatható el az egyik helyről a másikra. www.vasutaskepzes.hu

47. Sávszélesség www.vasutaskepzes.hu

48. Sávszélesség www.vasutaskepzes.hu

49. Átbocsátóképesség • Az átbocsátóképesség fogalma a tényleges, mért sávszélességre utal, amely a nap egy adott időpontjára, meghatározott internetes útvonalakra, meghatározott adatok átvitelére vonatkozik. • Az alábbi tényezők határozzák meg: • A hálózat-összekapcsoló készülékek • Az átvitt adatok típusa • A hálózati topológia • A hálózaton levő felhasználók száma • A felhasználó számítógépe • A kiszolgáló számítógép • Az áramellátás www.vasutaskepzes.hu

50. Az átvitt adatmennyiség kiszámítása • Az eredmény csak becslés, mert a fájlméretben nincs benne a beágyazással járó többletterhelés. • Az eredmény valószínűleg csak az optimális esetben elérhető átviteli időt adja meg, mert a szabad sávszélesség szinte sosem éri el a hálózat típusának megfelelő maximális sávszélességet. Pontosabb becslés érhető el, ha az átbocsátóképességet helyettesítjük be a sávszélesség helyébe. www.vasutaskepzes.hu